精品解析：山东省菏泽第一中学2025-2026学年高一下学期6月阶段检测物理试题

高一下学期6月份教学诊断检测物理试题 一、单选题 1. 关于功的概念下列说法正确的是（ ） A. 由于功是标量，所以的功大于的功 B. 若一个力对物体做功为零，则该物体一定处于静止状态 C. 两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定等于零 D. 物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功 2. 如图所示是研究“点电荷之间相互作用规律”的库仑扭秤装置，下列说法正确的是（　　） A. 球带电量必须相等 B. 需要精确测量小球的电荷量 C. 通过悬丝扭转的角度比较力的大小 D. 探究出库仑力与距离成反比 3. 如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是(　　) A. 小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同 B. 小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同 4. 如图甲，质量的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数。从时刻起，物体受到一个水平力的作用而开始运动，随时间变化的规律如图乙，取，则在前的平均功率为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，两箱相同的货物，现要用电梯将它们运上二楼，其中图甲是台阶式电梯，图乙是履带式电梯，两种情况下电梯都做匀速运动，两货物相对电梯静止，两电梯在运送货物的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电梯对货物的支持力都做正功 B. 电梯对货物的摩擦力都做正功 C. 图甲中合力对货物做正功 D. 图乙中电梯对货物做正功 6. 如图所示，电荷量为的点电荷与均匀带负电的薄板相距，点电荷处在带电薄板过几何中心的垂线上。垂线上、两点分别位于薄板两侧，与薄板距离均为。已知点的电场强度为，方向从指向，则图中点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 一带正电的球A用绝缘细线悬挂在O点，另一带正电的球B固定在O点正下方的水平地面上，在静电力的作用下，细线偏离竖直方向，球A处于平衡状态。两球均可视为点电荷。若球A的电荷量缓慢减小为原来的，则在此过程中（ ） A. 小球间静电力逐渐减小 B. 细线上的拉力逐渐减小 C. θ角减小为原来的 D. 小球间距减小为原来的 8. 如图所示，A、B两带电小球的质量分别为m1、m2，带电荷量分别为q1、q2，两小球用绝缘细线悬挂于O点，平衡时A、B两球处于同一高度，与竖直方向的夹角分别为30°、60°，已知细线OA长为l，重力加速度为g，静电力常量为k。则（　　） A. A、B间库仑力大小为m2g B. 细线OA的弹力大小为m1g C. A、B间库仑力大小为k D. A、B的质量之比为m1∶m2＝2∶1 二、多选题 9. 如图所示为两个点电荷的电场，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法中正确的是（ ） A. 带电粒子带负电 B. 两个点电荷为左正右负，且右边电荷所带电荷量多 C. 带电粒子在a点的速度小于在b点的速度 D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 10. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平内无摩擦转动，如图所示，开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 A. A球的最大速度为 B. A球速度最大时，两小球的总重力势能最小 C. A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45° D. A、B两球的最大速度之比为3：1 11. 一辆机车在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图甲所示，机车牵引力F和车速倒数的关系图像如图乙所示，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时刻机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是（ ） A. 所受恒定阻力大小为1.5×105N B. 机车运动的额定功率为6×106W C. 机车匀加速运动的时间为30s D. 机车的质量为6×105kg 12. 如图所示，倾角的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时用手按住物体A，使其静止在斜面的C点，C、D两点间的距离为L，现由静止释放物体A，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为，若物体A、B的质量分别为4m和m，物体A与斜面之间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（　　） A. 释放瞬间物体A的加速度大小为 B. 物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小为 C. 弹簧被压缩后的最大弹性势能为 D. 物体A从最低点返回时能够再次经过D点 三、实验题 13. 某实验小组用如图甲所示的装置测量重力加速度g。细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球（不可视为质点），在铁架台的O点正下方固定了一个光电门。小球静止时，光电门发出的激光刚好射到小球的中心。首先测得O点到小球间悬线的长度为L和小球的直径为d，再将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门记录的对应遮光时间t （1）小球通过光电门时的速度为________（用测得的物理量符号表示）； （2）“图像思想”是处理物理实验数据常用的思想方法之一，它在处理物理实验数据中具有独特的作用。将测得的实验数据转化为以为纵坐标，为横坐标的图像，如图乙所示，已知图像斜率的绝对值为k，则图像的纵截距为________，重力加速度为________（用已知量和测得的物理量符号表示）； 14. 用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，、，g取，则 （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增加量______J，系统势能的减少量=______J；（保留三位有效数字） （3）实验结果显示，那么造成这一现象的主要原因是______； （4）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度g=______。（此空保留两位有效数字） 四、解答题 15. 某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能（取3）。求： （1）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积V； （2）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能； （3）此风力发电机发电的功率P。 16. 在水平向右、场强为E的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，A点与B点关于O点对称，如图所示，现给小球一个垂直于悬线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问： （1）小球的电荷量q为多少？ （2）小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？ （3）小球在速度最大和速度最小处的拉力之差为多少？ 17. 如图所示，质量m=2kg的物体（可视为质点）从光滑轨道上P点由静止开始下滑，轨道末端与水平传送带在A点平滑连接。已知P、A两点高度差h=0.8m，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，传送带A、B两点之间的距离为L=10m，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针方向匀速运行，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）求物体滑上传送带瞬间的速度大小v0； （2）物体从A运动到B的过程中，传送带与物体间产生的热量Q； （3）如果传送带的速度可调，其它条件不变，传送带速度至少多大，物体在传送带上运动的时间最短；传送带以该速度匀速运行时，与空转相比，传送带电机因运送物体额外多做的功W。 18. 如图所示，在竖直平面内的轨道分别由光滑四分之一圆轨道（半径）、粗糙水平直轨道（长）、光滑半圆管道（半径）、粗糙水平直轨道（长）、光滑水平直轨道组成，各轨道间平滑连接，端固定有轻弹簧。已知，小滑块质量，由上方处由静止释放，它与两粗糙水平轨道间的动摩擦因数。已知，取。 （1）滑块第1次到点时受到圆轨道的作用力的大小； （2）滑块压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能； （3）滑块最终静止时的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期6月份教学诊断检测物理试题 一、单选题 1. 关于功的概念下列说法正确的是（ ） A. 由于功是标量，所以的功大于的功 B. 若一个力对物体做功为零，则该物体一定处于静止状态 C. 两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定等于零 D. 物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于功是标量，但有正负，正负不表示大小和方向，而代表的是动力做功还是阻力做功，所以的功小于的功，故A错误； B．若一个力对物体做功为零，可能是力与物体的位移方向垂直，则该物体不一定处于静止状态，故B错误； C．发生相对滑动的两个物体对地位移不等，两物体间存在相对位移，所以两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定不等于零，且一定为负功，故C错误； D．功是标量，所以物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功，故D正确。 故选D。 2. 如图所示是研究“点电荷之间相互作用规律”的库仑扭秤装置，下列说法正确的是（　　） A. 球带电量必须相等 B. 需要精确测量小球的电荷量 C. 通过悬丝扭转的角度比较力的大小 D. 探究出库仑力与距离成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验中将球接触，使两球所带的电荷量相同，故A、C球带电量不需要相等，故A错误； B．在库仑那个时代，没有电荷量的单位，不可能准确测出每个小球的电荷量，故B错误； C．悬丝扭转的角度越大说明球间的库仑力越大，故通过悬丝扭转的角度比较力的大小，故C正确； D．图中探究出库仑力与距离的平方成关系，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是(　　) A. 小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同 B. 小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同 【答案】C 【解析】 【详解】A、因为抛体运动的加速度恒为g，所以单位时间内的速度变化相同，A错误； B、重力小球落地时做功的瞬时功率公式为，是竖直方向的分速度，四个球落地时竖直方向的分速度不全相同，竖直下抛、竖直上抛最大，重力落地时重力的功率最大．故B错误； CD、重力做功，起点与终点的竖直高度相等，重力相等，重力做功相等，四个小球抛出后，加速度都是g，竖直方向都做匀变速直线运动，设高度为h，则有： 对于第一个球：； 第二个球：先上升后下落，返回出发点时，速率等于，则知竖直上抛小球的运动时间大于竖直下抛小球运动时间； 第三个球做平抛运动，； 第四个球竖直方向：做竖直上抛运动，运动时间比平抛运动的时间长．故可知竖直下抛的小球运动时间最短，竖直上抛的小球运动时间最长； 由平均功率公式知重力对每个小球做的功相同，但运动时间不同，故平均功率不同，C正确D错误． 4. 如图甲，质量的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数。从时刻起，物体受到一个水平力的作用而开始运动，随时间变化的规律如图乙，取，则在前的平均功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】内，物体的加速度大小为 物体通过对位移为 时物体的速度为 内，由于 则物体做匀速直线运动，通过的位移为 则内，水平力做的总功为 则在前的平均功率为 故选B。 5. 如图所示，两箱相同的货物，现要用电梯将它们运上二楼，其中图甲是台阶式电梯，图乙是履带式电梯，两种情况下电梯都做匀速运动，两货物相对电梯静止，两电梯在运送货物的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电梯对货物的支持力都做正功 B. 电梯对货物的摩擦力都做正功 C. 图甲中合力对货物做正功 D. 图乙中电梯对货物做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中货物受到的支持力竖直向上做正功，乙图中货物受到的支持力垂直于斜面不做功，故A错误； BC．两种情况下电梯都做匀速运动，图甲中合力对货物也不做功，两货物相对电梯静止，故甲图中货物不受摩擦力，则摩擦力不做功，乙图中货物所受摩擦力沿电梯向上，摩擦力做正功，故BC错误； D．图乙中货物受到电梯的支持力和摩擦力的合力竖直向上，故图乙中电梯对货物做正功，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，电荷量为的点电荷与均匀带负电的薄板相距，点电荷处在带电薄板过几何中心的垂线上。垂线上、两点分别位于薄板两侧，与薄板距离均为。已知点的电场强度为，方向从指向，则图中点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于薄板带负电，根据对称性可知，该薄板在A点形成的场强方向由A指向B，该场强大小为，根据场强的叠加原理可知，A点的合场强为 解得 根据对称性可知，薄板在B点产生的场强和在A点产生的场强大小相等，方向相反，故B点的电场强度大小为 故选D。 7. 一带正电的球A用绝缘细线悬挂在O点，另一带正电的球B固定在O点正下方的水平地面上，在静电力的作用下，细线偏离竖直方向，球A处于平衡状态。两球均可视为点电荷。若球A的电荷量缓慢减小为原来的，则在此过程中（ ） A. 小球间静电力逐渐减小 B. 细线上的拉力逐渐减小 C. θ角减小为原来的 D. 小球间距减小为原来的 【答案】A 【解析】 【详解】D．设A、B的电荷量为q1，q2，两球之间的距离为R，球B与悬点之间的距离为h，绳长为L，两球之间的库仑力为FE，细线的拉力为F，对小球A受力分析如图 结合三角形相似得 由库仑定律可得 联立两式可得 由上式可知，其中k、q2、h、mg均为定值，所以当球A的电荷量缓慢减小为原来的，R逐渐减小，可得 故D错误； B．由相似比可得 故拉力保持不变，故B错误； A．由相似比可得 当R逐渐减小，静电力逐渐减小，故A正确； C．无法确定θ角减小的情况，故C错误。 故选A。 8. 如图所示，A、B两带电小球的质量分别为m1、m2，带电荷量分别为q1、q2，两小球用绝缘细线悬挂于O点，平衡时A、B两球处于同一高度，与竖直方向的夹角分别为30°、60°，已知细线OA长为l，重力加速度为g，静电力常量为k。则（　　） A. A、B间库仑力大小为m2g B. 细线OA的弹力大小为m1g C. A、B间库仑力大小为k D. A、B的质量之比为m1∶m2＝2∶1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．以B球为研究对象，受力分析如图a所示，可知A、B间库仑力大小为 F＝m2gtan60°＝m2g A错误； B．以A球为研究对象，受力分析如图b所示，可知A、B间库仑力大小 F＝m1gtan30°＝m1g B正确； C．由几何关系可知，A、B距离为2l，两球间库仑力大小为 C错误； D．由A、B的分析可知 F＝m2g＝m1g 可得A、B的质量之比为 m1∶m2＝3∶1 D错误。 故选B。 二、多选题 9. 如图所示为两个点电荷的电场，虚线为一带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法中正确的是（ ） A. 带电粒子带负电 B. 两个点电荷为左正右负，且右边电荷所带电荷量多 C. 带电粒子在a点的速度小于在b点的速度 D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据粒子的轨迹一定夹在速度和电场力之间，可判断带电粒子受电场力方向与电场线相反，故该粒子带负电，故A正确； B．由电场线的指向和电场线的密集程度可判断，左边电荷带正电，且左边所带电荷量多，故B错误； C．粒子带负电，从a点向b点运动过程中电场力做正功，动能增加，故带电粒子在a点的速度小于在b点的速度，故C正确； D．b处的电场线更加密集，电场强度较大，根据 可知带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D错误。 故选AC。 10. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平内无摩擦转动，如图所示，开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 A. A球的最大速度为 B. A球速度最大时，两小球的总重力势能最小 C. A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45° D. A、B两球的最大速度之比为3：1 【答案】BC 【解析】 【详解】D．根据题意知两球的角速度相同，线速度之比为 vA：vB= ω∙2l：ω∙l = 2：1 D错误； B．两球组成的系统满足机械能守恒，可知两球总重力势能最小时，二者的动能最大，此时A球速度最大时，B正确； AC．当OA与竖直方向的夹角为θ时，由机械能守恒得 ，vA = 2vB 解得 由数学知识知，当θ = 45°时，sinθ＋cosθ有最大值，A球速度最大值为 A错误，C正确。 故选BC。 11. 一辆机车在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图甲所示，机车牵引力F和车速倒数的关系图像如图乙所示，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时刻机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是（ ） A. 所受恒定阻力大小为1.5×105N B. 机车运动的额定功率为6×106W C. 机车匀加速运动的时间为30s D. 机车的质量为6×105kg 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，机车在BC段以恒定功率行驶，当速度达到最大值后，机车将匀速行驶，则机车所受的恒定阻力大小等于此时机车受到的牵引力的大小，所以机车所受恒定阻力的大小为，故A正确； B．由图乙可知，机车行驶的最大速度为，所以机车运动的额定功率为，故B错误； C．由图乙可知，机车在AB段做匀加速直线运动，其匀加速运动时的牵引力为，则机车匀加速结束时的速度大小为 由甲图可知，机车匀加速运动时的加速度大小为，所以机车匀加速运动的时间为，故C错误； D．对机车匀加速运动过程，根据牛顿第二定律有 解得机车的质量为，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，倾角的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时用手按住物体A，使其静止在斜面的C点，C、D两点间的距离为L，现由静止释放物体A，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为，若物体A、B的质量分别为4m和m，物体A与斜面之间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（　　） A. 释放瞬间物体A的加速度大小为 B. 物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小为 C. 弹簧被压缩后的最大弹性势能为 D. 物体A从最低点返回时能够再次经过D点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．释放物体A的瞬间，对A、B整体，根据牛顿第二定律有 解得 故A错误； B．物体A从静止释放后下滑到D点过程，根据速度与位移的关系式有 解得 故B正确； C．弹簧被压缩至最大过程中，根据能量守恒定律有 解得 故C正确； D．结合上述，由于 表明，物体A从最低点返回时不能够再次经过D点，故D错误。 故选BC。 三、实验题 13. 某实验小组用如图甲所示的装置测量重力加速度g。细线上端固定在铁架台上的O点，下端悬挂一小球（不可视为质点），在铁架台的O点正下方固定了一个光电门。小球静止时，光电门发出的激光刚好射到小球的中心。首先测得O点到小球间悬线的长度为L和小球的直径为d，再将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门记录的对应遮光时间t （1）小球通过光电门时的速度为________（用测得的物理量符号表示）； （2）“图像思想”是处理物理实验数据常用的思想方法之一，它在处理物理实验数据中具有独特的作用。将测得的实验数据转化为以为纵坐标，为横坐标的图像，如图乙所示，已知图像斜率的绝对值为k，则图像的纵截距为________，重力加速度为________（用已知量和测得的物理量符号表示）； 【答案】（1） （2） ①. 1 ②. 【解析】 【小问1详解】 小球通过光电门时的速度为 【小问2详解】 [1][2]小球下降的高度 若小球的机械能守恒，满足 代入数据解得 结合函数，图像的纵截距a=1 图像的斜率 解得重力加速度 14. 用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50Hz，、，g取，则 （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增加量______J，系统势能的减少量=______J；（保留三位有效数字） （3）实验结果显示，那么造成这一现象的主要原因是______； （4）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度g=______。（此空保留两位有效数字） 【答案】 ①. 2.4 ②. 0.576 ③. 0.600 ④. 摩擦阻力造成的机械能损失 ⑤. 9.7 【解析】 【详解】（1）[1]在纸带上打下计数点5时的速度 v==m/s=2.4m/s （2）[2][3][4]在打点0～5过程中系统动能的增加量 ΔEk=（m1＋m2）v2=×0.2×2.42J=0.576J 系统重力势能的减少量 ΔEp=（m2－m1）gh=0.1×10×（0.216＋0.384）J=0.600J 在误差允许的范围内，系统机械能守恒。 （3）[5]因空气阻力、纸带与限位孔间的阻力及滑轮轴间阻力做负功，使系统重力势能的减少量大于系统动能的增加量。 （4）[6]由系统机械能守恒得 （m2－m1）gh=（m1＋m2）v2 解得 v2=gh 图线的斜率 k=g=m/s2 解得 g=9.7m/s2 四、解答题 15. 某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能（取3）。求： （1）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积V； （2）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能； （3）此风力发电机发电的功率P。 【答案】（1）6000m3 （2）9×104J （3）9×103W 【解析】 【小问1详解】 单位时间内空气流动流过的空间可视为圆柱状气流的总体积V=vtS=vtπR2=5×1×π×202m3=2000πm3=6000m3 【小问2详解】 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能Ek=mv2=ρVv2 解得Ek=9×104J 【小问3详解】 风力发电机发电的功率P= 10%=10%×9×104W=9×103W 16. 在水平向右、场强为E的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，A点与B点关于O点对称，如图所示，现给小球一个垂直于悬线的初速度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问： （1）小球的电荷量q为多少？ （2）小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？ （3）小球在速度最大和速度最小处的拉力之差为多少？ 【答案】（1）；（2）A点，；（3） 【解析】 【详解】（1）当小球静止时，细线与竖直方向夹角为θ，小球位于B点，则 解得 （2）小球恰好做圆周运动，在平衡位置的反方向上的圆周位置上速度最小，如图所示的A点 由牛顿第二定律得 解得小球的最小速度为 （3）小球在A点时速度最小，拉力最小为零，当在B点时拉力最大，由动能定理可得 解得 根据第二定律得 解得 则小球在速度最小和速度最大处的拉力之差为 17. 如图所示，质量m=2kg的物体（可视为质点）从光滑轨道上P点由静止开始下滑，轨道末端与水平传送带在A点平滑连接。已知P、A两点高度差h=0.8m，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，传送带A、B两点之间的距离为L=10m，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针方向匀速运行，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）求物体滑上传送带瞬间的速度大小v0； （2）物体从A运动到B的过程中，传送带与物体间产生的热量Q； （3）如果传送带的速度可调，其它条件不变，传送带速度至少多大，物体在传送带上运动的时间最短；传送带以该速度匀速运行时，与空转相比，传送带电机因运送物体额外多做的功W。 【答案】（1）4m/s （2）4J （3），24J 【解析】 【小问1详解】 物体沿光滑轨道下滑过程，根据机械能守恒定律可得 解得 【小问2详解】 由于物体滑上传送带时速度 因此物体受水平向左的滑动摩擦力，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 设物体减速到与传送带共速的时间和位移分别为t1和x1，则， 此过程中传送带的位移大小为 所以 【小问3详解】 当物体在传送带上一直做匀加速运动，所用时间最短，即物体到达B点时刚好与传送带共速，根据速度位移关系可得 所以 所用时间为 物体增加的动能为 摩擦生热为 所以传送带电机因运送物体额外多做的功为 18. 如图所示，在竖直平面内的轨道分别由光滑四分之一圆轨道（半径）、粗糙水平直轨道（长）、光滑半圆管道（半径）、粗糙水平直轨道（长）、光滑水平直轨道组成，各轨道间平滑连接，端固定有轻弹簧。已知，小滑块质量，由上方处由静止释放，它与两粗糙水平轨道间的动摩擦因数。已知，取。 （1）滑块第1次到点时受到圆轨道的作用力的大小； （2）滑块压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能； （3）滑块最终静止时的位置。 【答案】（1）4N （2）1.5J （3）滑块停在中点 【解析】 【小问1详解】 从释放到，由动能定理得 在处由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 滑块第1次把弹簧压缩到最短时弹性势能最大，由能量关系 【小问3详解】 由（2）知 滑块返回到不了点，最终停在之间。 由能量关系 解得 滑块停在中点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $